单层工业厂房地震时的非线性动力计算

本文将有高低跨的单层工业厂房及带天窗单层工业厂房各种结构简化为质点杆件，根据框图编写了计算程序，采用天津实测地震记录，进行了非线性地震反应动力数值分析。在验证程序正确性后分别针对多跨单层工业厂房及带天窗单层工业厂房计算了在不同时间、刚度、阻尼比、步长、杆件弹性力与塑性力比等条件下的单层工业厂房非线性地震支动力反应，为其震害预测提供了一定的依据。     

基于ansys的单层工业厂房地震响应分析

运用大型通用有限元软件ANSYS,采用其自带的APDL语言进行三维单层工业厂房建模,对单层钢结构工业厂房进行了抗震性能的时问历程分析,分析结构在地震作用下的变形和随地震波的内力响应情况等。     

地下厂房开挖爆破地震反应谱特征研究

建筑物在爆破地震作用下的反应是爆破振动和结构动力响应特性共同作用的结果,爆破振动反应谱综合表征了这两方面的影响。结合向家坝水电站地下厂房开挖的爆破振动监测数据,对地下厂房爆破开挖中顶拱层开挖爆破、梯段爆破、保护层开挖爆破及预裂爆破几种不同爆源形式的爆破地震反应谱进行了分析,并与露天梯段爆破以及天然地震的反应谱进行了对比。研究结果表明,地下厂房开挖爆破振动反应谱具有明显放大效应对应的周期值为0.002～0.01s,明显小于露天梯段爆破和天然地震,并且有明显放大效应所对应的周期范围相对要窄得多。     

地下厂房开挖爆破地震反应谱特征研究

建筑物在爆破地震作用下的反应是爆破振动和结构动力响应特性共同作用的结果,爆破振动反应谱综合表征了这两方面的影响。结合向家坝水电站地下厂房开挖的爆破振动监测数据,对地下厂房爆破开挖中顶拱层开挖爆破、梯段爆破、保护层开挖爆破及预裂爆破几种不同爆源形式的爆破地震反应谱进行了分析,并与露天梯段爆破以及天然地震的反应谱进行了对比。研究结果表明,地下厂房开挖爆破振动反应谱具有明显放大效应对应的周期值为0.002～0.01s,明显小于露天梯段爆破和天然地震,并且有明显放大效应所对应的周期范围相对要窄得多。     

基于CFRP加固的钢混排架厂房全寿命周期地震成本研究

采用增量动力分析（incremental dynamic analysis,IDA）对坐落于我国西部具体地区的单层钢混排架工业厂房基于碳纤维布（carbon fiber reinforced polymer,CFRP）加固前后的地震损伤和全寿命周期地震成本进行对比计算分析,研究中参考了中国抗震规范和美国太平洋地震工程研究中心（PEER）强震数据库后拟合建立了与分析地区地质场地条件接近的当地地震风险度概率模型。采用多参数混合加权推导计算出CFRP加固钢混排架柱厂房结构全寿命周期地震损失成本统计值,计算过程中的结构尺寸、材料强度、地震荷载等相关参数变量采用蒙特卡洛（MonteCarlo Sampling,MCS）随机样本法予以考虑,研究结果显示该地区CFRP加固单层钢混排架厂房结构全寿命周期地震成本统计中位值在5.75元/（年·m2）,扣除加固材料成本及加工费用后较同类型未加固普通厂房全寿命期地震成本费用综合节省约16.5%,显示厂房采用CFRP加固技术后具有良好的全寿命周期地震成本经济性,同时CFRP加固后的厂房结构地震年平均成本直接费CoV统计偏差在1.35%~1.36%。     

单层多跨钢结构厂房的结构设计及地震作用分析

文章结合实际,主要对单层多跨钢结构厂房的结构设计内容以及地震作用进行了深入的分析,希望通过论述之后,能够给该领域的工作人员提供一些参考,从而促进单层多跨钢结构厂房的设计水平能够得到提高。     

电子工业厂房微振动测试与分析

电子工业厂房对振动要求十分严格,为研究合肥某电子工业厂房主体结构完工后的微振动特性,利用意大利进口仪器TROMINO进行测试,并采用国际通用的1/3倍频程分析法对各测点速度、加速度时程数据进行处理,对比分析自由场地及厂房主体结构的微振动响应特性。分析结果表明该电子工业厂房内各测点微振动均满足VC-B标准;相较于自由场地的测试结果,该厂房一层刚性地坪水平方向上2 Hz～8 Hz频段的振动有所降低,但厂区内的车辆运行使8 Hz～250 Hz频段的振动显著增加;厂房二层各测点的振动均大于一层地坪,特别是8 Hz～250 Hz频段的振动幅值显著增加,且在80 Hz～90 Hz频段出现振动放大现象;此外,厂房二层人员走动对微振动响应有显著影响。研究结果对该工程及同行业相关建筑的防微振设计具有重要的理论及工程实践价值。     

某大型工业厂房振动检测与减振分析

工业厂房作为生产设备最外层的保护装置,结构安全是企业生产的重要前提。当生产设备运行时,设备自身会产生多变荷载并引起厂房结构振动,长期的振动不仅会降低工作人员的舒适度,影响企业生产效率,甚至会造成结构的损坏、坍塌,造成严重的财产损失。对某大型工业厂房设备扰动进行现场检测与有限元分析,以人体舒适度、结构安全等相关规范对厂房振动响应评价,分析工业厂房结构异常振动原因及振动形式,根据振动特征及企业实际生产需求提出添加柱间支撑及安装调谐质量阻尼器等多种减振方案,并对调谐质量阻尼器控制系统参数进行优化,结果表明,优化后的减振控制系统能够降低厂房结构的振动响应,调整厂房结构的振动频率,避免外部激励引起厂房共振。此大型工业厂房的振动分析研究成果,可为其他同类型工业厂房的减振设计提供技术参考。     

厂顶溢流式水电站振源特性研究

以某水电站灯泡贯流式机组厂顶溢流布置型式为对象,研究该新型结构的振源组成及对厂房结构影响。通过理论分析结合原型观测数据,对机组运行及泄流产生的厂房结构振动频率进行识别,确定其动荷载来源。分别统计厂房结构主要部位振动达峰值时不同频率所占比重,计算实测工况频带能量对总振动响应的贡献,分析分频振动随负荷的变化规律。结果表明：狭缝射流、转轮叶片振动与协联关系不正确引起的振动为主要振源。泄流诱发厂房振动微弱,对厂房结构运行与安全无影响。该结果可为量级评估该型式水电站厂房振动提供依据。     

多层工业厂房的振动测试及裂缝病害分析

针对多层织造厂房的振动及裂缝病害问题,采用有限元建模分析结构的振动特性,并进行了现场振动测试和裂缝病害调查。根据实测数据的时域和频域分析结果,研究了厂房及机器的振动频率和能量分布特点;结合振动幅值的对比分析,探究厂房结构裂缝病害的原因,提出了改进措施,为厂房的减振设计和裂缝预防提供建议。     

作为动力消振器的滑动屋盖系统

提出了一种可以减弱建筑物地震反应的滑动屋盖系统。系统中的屋盖与支承结构之间垫有摩擦材料,用弹簧板连接,并提供水平刚度。弹簧刚度依结构最小反应原则取最优值,类似于P-TMD。8层钢筋混凝土框架结构的计算表明,该系统可以平均降低层间变形45%。该系统可望成为一种经济有效的抗震手段。     

高层建筑结构嵌固条件影响研究

该文对国内外考虑地下室及周边土体对高层建筑地震作用影响分析方面的研究进展进行了回顾,基于塔楼、地下室结构与周边土体的相互作用机理,建立可以考虑地基基础影响的力学模型。根据场地情况确定地下室周边土体弹簧及相应阻尼的计算参数。考察地下室顶板嵌固、地下室周边嵌固、底板嵌固以及土体-结构相互作用等4类嵌固条件在地震作用下计算结果的合理性,并研究塔楼单侧洞口长度对整体结构与结构构件受力性能的影响。分析结果表明:地下室顶板嵌固模型塔楼侧向刚度偏大,且无法考虑地下室与塔楼之间的相互影响。地下室周边嵌固模型无法反映地下室结构的变形与质量引起的惯性力,在地震作用下水平剪力沿地下室竖向减小过快,计算结果偏于不安全。底板嵌固模型忽略周边土体的作用,导致地下室在地震作用下水平剪力过大,计算结果过于保守。土体-结构相互作用模型可以较为真实地模拟地下室周边土体的刚度与阻尼,与其他计算模型相比,虽然塔楼性能变化较小,但地下室构件内力变化很大。单侧洞口对塔楼整体受力性能影响较小,但对框架柱和楼板的影响值得重视。     

高延性混凝土加固震损砌体结构振动台试验研究

为研究高延性混凝土（HDC）面层加固震损砌体结构的抗震性能,该文对一栋缩尺比为1∶2的两层村镇砖砌体房屋模型依次在未加固、采用钢筋网水泥砂浆和高延性混凝土加固三种情况下进行振动台试验,分析了HDC加固震损砌体结构的动力特性、加速度反应、位移反应、扭转效应和破坏形态。试验结果表明:采用HDC面层加固法可以显著提高震损砌体结构的耐损伤能力、变形能力和整体刚度,延缓结构刚度退化,有效传递水平剪力;采用HDC面层加固能有效抵抗结构因质量中心和刚度中心不重合引起的扭转效应;采用HDC面层加固震损砌体结构,其抗震性能明显优于钢筋网水泥砂浆面层加固,可大幅减轻砌体结构在8度及以上地震动下的损伤。     

Introduction to a new series of thin-wall prestressed concrete structures developed in China

This paper presents a new series of thin-walled pre-stressed concrete roof and floor slabs. For roof structures, an innovative thin-walled slab with a larger span, called the wild-goose-shaped slab, has been developed and used in China since 1979. Its use has spread into 5 provinces, especially over the past 5 years. A roof constructed with this slab is more economical than a traditional concrete structure; the speed of hoisting will greatly accelerate construction as one piece of this slab can cover a large area. Use of the wild-goose-shaped slab as roofing and the thin-walled single-T slab as flooring will allow the construction of multistory buildings. Many two-story buildings have been completed using this combination. The maximum span of the wild-goose-shaped roof slab attains 36 m and that of the single-T floor slab 30 m. The new roof slab can be used in civil structures or industrial plants with or without the use of overhead cranes. As of March 1995, the gross architectural area completed with these slabs was more than 400,000 m², within 144 engineering projects. The design, construction and testing of these new roof slabs are briefly described in this paper.     

冷弯薄壁型钢框架-开缝钢板剪力墙力学性能研究

为研究适用于低层和多层冷弯薄壁型钢建筑的冷弯薄壁型钢框架-开缝钢板剪力墙(Cold-formed steel Framed Shear Wall with Slits,简称CFS-WS),该文开展了1面普通CFS-WS和3面加劲CFS-WS的拟静力试验,得到了CFS-WS的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和耗能能力等力学性能,提出了其抗剪承载力设计值。试验结果表明:CFS-WS加载时依靠竖缝间钢板“扭转-恢复-逆向扭转”和型钢框架变形来共同抵抗水平荷载和耗散能量,试件破坏时钢板撕裂,帽形柱端部屈曲;CFS-WS具有良好的承载力、塑性、延性和耗能能力,但其滞回曲线捏缩现象较为严重;加劲CFS-WS较普通CFS-WS而言,其抗剪刚度、承载能力和耗能能力更高,滞回曲线捏缩现象有所减轻。此外,通过加劲肋连接件将加劲肋和冷弯薄壁型钢梁柱连接成钢框架,可有效提高CFS-WS的前期抗剪刚度、承载力和耗能能力,大大改善结构的抗震性能。     

钢管混凝土柱排架-核心筒结构抗震性能研究

以钢管混凝土柱钢框架-核心筒结构为工程背景,将钢梁与柱、核心筒的节点修改为螺栓连接的铰接节点,制作1/40的缩尺结构模型进行振动台测试,研究结构的损伤特点、动力特性、最大侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和延性需求等。结果表明:震损出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应较显著;核心筒最大层间位移角达1/26,超过规范框架-核心筒结构体系不倒塌限值3.8倍未出现倒塌;钢排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,楼层延性需求差异大。     

基于变刚度的协调扭转分析方法及应用

为正确掌握承受较大协调扭矩作用的预应力楼盖约束构件在各阶段的受力性能,对各种典型分析方法的适用性进行了比较,建议采用在弹性扭转刚度的基础上根据不同阶段的受力特点对其刚度进行相应折减的变刚度分析方法。通过对一个边梁协调扭转开裂工程实例的全过程模拟分析,对该边梁各阶段的受力性能进行了评价,并结合试验结果探讨了扭转刚度折减系数的取值。结果表明:该分析方法能较好地反映该边梁的实际开裂状况,合理地描述各阶段的受力性能,揭示了预应力次扭矩的作用特点,为类似结构的分析和设计提供了参考。     

基于影响函数法的多辊轧机辊系变形矩阵迭代法

该文提出了基于影响函数方法的新多辊轧机辊系弹性变形快速计算方法。该文分析了传统影响函数法在多辊轧机计算中的不足,构造了多辊轧机辊系变形计算的矩阵迭代方法,该方法计算量小且精度高,适用于任意类型的多辊轧机。该文针对森吉米尔轧机给出了该方法中整体刚度矩阵的构成方法,分析了整体刚度矩阵的特点,并列出了详细的迭代计算流程。通过与不同工况的有限元结果对比,验证了该方法的可靠性。     

柔性摩天轮结构抗震性能研究

以208 m高的北京某摩天轮结构为研究对象,使用ANSYS对其进行了自振特性和抗震性能分析。首先探讨摩天轮结构自振特性振型特点,并分析了结构随参数变化的自振特性;然后分别采用反应谱法和时程分析法计算多遇地震作用下结构地震响应;最后对结构进行了罕遇地震下弹塑性动力时程分析。研究结果表明:结构基频较低而且结构频谱比较密集,轮盘部分刚度较弱,多数振型以轮盘自身振动为主;在多遇地震作用下,变形指标符合国家现行相关规范要求,整体结构应力水平较低,满足结构弹性、小震不坏的要求;在罕遇地震作用下,摩天轮结构整体结构构件均未屈服并均处于弹性阶段,结构变形指标符合国家现行相关规范要求,抗震性能优于"大震不倒"的抗震性能目标要求。     

多向地震耦合作用下高耸结构土-结构动力相互研究

研究了水平地震与竖向地震耦合作用下,考虑土-结构相互作用以及二阶效应对结构反应的影响。采用集总参数法,推导了结构在竖向地震和水平地震作用下的运动方程,对某高层建筑的地震反应进行了数值分析。结果表明:考虑土-结构相互作用使结构周期延长,变形增大;竖向地震作用使结构的地震反应有不同程度的增加;考虑二阶效应后结构的位移反应以及层间剪力增加。故在设计建筑在软土地基上的高层及高耸结构时,应该考虑结构的重力二阶效应,考虑其对结构的整体稳定性的不利影响。